KR102385497B1 - 수질측정기가 장착된 드론 - Google Patents

수질측정기가 장착된 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수질측정기가 장착된 드론에 관한 것으로, 기둥 형상으로 하방 중앙에 관통공이 형성되고, 상방에 방사상으로 설치되어 회전하는 프로펠러부가 마련되는 몸체부; 상기 관통공 상방에 마련되어, 상기 관통공으로 유입되는 물을 상방으로 이송시키는 흡입부; 상기 몸체부 내부에서 상기 흡입부를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 1가로격벽이 하방에 형성되며, 상기 제 1가로격벽을 관통하여 제 1배출구가 형성되고, 상기 제 1배출구에는 제 1여과필터가 형성되는 제 1공간; 상기 제 1공간 하방에 마련되며, 상기 몸체부 측면을 관통하여 제 2배출구가 형성되는 제 2공간; 상기 몸체부 내부에 마련되며, 상기 제 2공간에 위치한 물의 수질을 측정하는 수질측정기; 상기 제 1배출구, 상기 제 2배출구를 열고 닫는 도어; 상기 몸체부에 마련되고 단말기와 연동되어 상기 프로펠러부의 동작을 조절하고, 상기 도어의 개폐를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수질측정기가 장착된 드론{Drone with water quality measuring apparatus}
본 발명은 수질측정기가 장착된 드론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수질측정이 용이하도록 하는 수질측정기가 장착된 드론에 관한 것이다.
하천 조사에 드론의 필요성은 점차 증가하고 있으며, 하천시설 조사 및 하천 물리량 간접 계측 등에 있어서 활용성 또한 증가하고 있다. 드론을 이용한 하천시설 및 하천 조사는 주로 광학 영상에 기초한 간접 계측을 중심으로 활발히 기술 개발이 진행되고 있으며, 최근에는 적용하는 임무장비를 확장하여 초분광카메리나 LiDAR 등을 활용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있으며, 관련 기술의 개발도 역시 급격히 진행되고 있다. 이러한 기술 발전을 통해 하천 조사에 있어서 간접 계측의 정확도는 계속하여 증가하고 있으나, 기술의 편리성이나 활용성에 비해 정확도 향상에는 어느 정도 한계가 있으며, 간접 계측에 의한 정확도를 확보하기 위해서는 여전히 직접 계측 결과와 비교를 통한 검보정이 필수적이다(이동섭 외 2017).
또한, 하천, 저수지 등의 수자원은 범위가 넓어 사람이 직접 측정하기는 시간이 과도하게 소요되는 문제점이 있었다.
등록특허 10-2193351
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 효율적인 수자원 정보를 검출할 수 있도록 한 수질측정기가 장착된 드론을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 기둥 형상으로 하방 중앙에 관통공이 형성되고, 상방에 방사상으로 설치되어 회전하는 프로펠러부가 마련되는 몸체부; 상기 관통공 상방에 마련되어, 상기 관통공으로 유입되는 물을 상방으로 이송시키는 흡입부; 상기 몸체부 내부에서 상기 흡입부를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 1가로격벽이 하방에 형성되며, 상기 제 1가로격벽을 관통하여 제 1배출구가 형성되고, 상기 제 1배출구에는 제 1여과필터가 형성되는 제 1공간; 상기 제 1공간 하방에 마련되며, 상기 몸체부 측면을 관통하여 제 2배출구가 형성되는 제 2공간; 상기 몸체부 내부에 마련되며, 상기 제 2공간에 위치한 물의 수질을 측정하는 수질측정기; 상기 제 1배출구, 상기 제 2배출구를 열고 닫는 도어; 상기 몸체부에 마련되고 단말기와 연동되어 상기 프로펠러부의 동작을 조절하고, 상기 도어의 개폐를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1공간과 상기 제 2공간 사이에 위치하며, 상기 제 1공간 하방에서 상기 제 1배출구를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 3가로격벽이 하방에 형성되며, 상기 제 3가로격벽을 관통하여 제 3배출구가 형성되고, 상기 제 3배출구에는 제 2여과필터가 형성되는 제 3공간;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 몸체부 내부에 마련되며, 상기 제 1공간의 잠김 정도를 측정하는 제 1수위측정센서; 상기 몸체부 외부에 마련되어 상기 몸체부의 잠김 정도를 측정하는 제 2수위측정센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡입부 상방에 마련되어, 원뿔 형상으로 상기 몸체부 중심축과 멀어질수록 하방으로 경사지게 형성되는 경사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1가로격벽, 상기 제 3가로격벽은 상기 몸체부 중심과 가까워질수록 하방으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론에서는 다음과 같은 효과가 있다.
수질 측정을 짧은 시간에 가능하도록 하며, 각 단계별 물을 저장할 수 있어 세부 분석할 때 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론을 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 도 1의 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론의 바람직한 실시예가 포함된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명인 수질측정기가 장착된 드론은 기둥 형상으로 하방 중앙에 관통공(110)이 형성되고, 상방에 방사상으로 설치되어 회전하는 프로펠러부(120)가 마련되는 몸체부(100), 상기 관통공(110) 상방에 마련되어, 상기 관통공(110)으로 유입되는 물을 상방으로 이송시키는 흡입부(200), 상기 몸체부(100) 내부에서 상기 흡입부(200)를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 1가로격벽(310)이 하방에 형성되며, 상기 제 1가로격벽(310)을 관통하여 제 1배출구(320)가 형성되고, 상기 제 1배출구(320)에는 제 1여과필터(330)가 형성되는 제 1공간(300), 상기 제 1공간(300) 하방에 마련되며, 상기 몸체부(100) 측면을 관통하여 제 2배출구(420)가 형성되는 제 2공간(400), 상기 몸체부(100) 내부에 마련되며, 상기 제 2공간(400)에 위치한 물의 수질을 측정하는 수질측정기(500), 상기 제 1배출구(320), 상기 제 2배출구(420)를 열고 닫는 도어(600), 상기 몸체부(100)에 마련되고 단말기와 연동되어 상기 프로펠러부(120)의 동작을 조절하고, 상기 도어(600)의 개폐를 조절하는 제어부(700)로 구성된다.
먼저, 몸체부(100)가 마련된다. 상기 몸체부(100)는 드론의 몸체를 형성하는 것으로, 각종 장비가 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 몸체부(100)는 기둥 형상으로, 상기 몸체부(100) 중앙 하방에 관통공(110)이 형성되어 상기 몸체부(100) 내부로 물이 유입된다.
그리고 상기 몸체부(100) 상방에는 프로펠러부(120)가 마련된다. 상기 프로펠러부(120)는 상기 몸체부(100) 상방에 방사상으로 설치되어 회전한다. 상기 프로펠러부(120)는 상기 몸체부(100)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 여기서 상기 프로펠러부(120)는 필요에 따라 다수개로 형성될 수 있다.
상기 관통공(110) 상방에는 흡입부(200)가 마련된다. 상기 흡입부(200)는 상기 몸체부(100) 내부에서 상기 관통공(110)을 통해서 유입되는 물을 상방으로 이송시킨다. 구체적으로 상기 흡입부(200)는 수중 펌프를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 흡입부(200) 상방에는 경사부(210)가 더 마련된다. 상기 경사부(210)는 원뿔 형상으로 상기 몸체부(100) 중심축과 멀어질수록 하방으로 경사지게 형성된다. 이는 물이 잘 흐르도록하기 위함이다.
상기 몸체부(100) 내부에는 제 1공간(300)이 형성된다. 상기 제 1공간(300)은 상기 흡입부(200)를 통해 유입된 물이 위치할 수 있도록 하방에 제 1가로격벽(310)이 형성된다.
그리고 상기 제 1가로격벽(310)을 관통하여 제 1배출구(320)가 형성된다. 상기 제 1배출구(320)를 통해서 물이 상기 제 1가로격벽(310) 하방으로 이동된다. 상기 제 1배출구(320)는 상기 제 1가로격벽(310)의 가장자리에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 제 1배출구(320)는 도어(600)에 의해서 열고 닫을 수 있으며, 상기 도어(600)는 실린더 등에 의해 작동될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
그리고 상기 제 1배출구(320)에는 제 1여과필터(330)가 마련된다. 상기 제 1여과필터(330)는 상기 배출구를 관통하는 물에 잔존하는 이물질을 걸러준다. 상기 제 1여과필터(330)는 다공성 재질을 사용할 수 있으며, 수질에 따라서 필터의 크기를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 제 1가로격벽(310)은 상기 몸체부(100)의 중심과 가까워질수록 하방으로 경사지는 것이 바람직하며, 상기 제 1배출구(320)를 통해서 제 1가로격벽(310) 하방으로 흘러내리고 남은 물이 모이게 되어 세부 분석용으로 활용할 수 있다.
상기 제 1가로격벽(310) 하방으로 흘러내리고 남은 물을 배출하기 위해서, 상기 몸체부(100)가 분리될 수 있다. 또한, 상기 제 1가로격벽(310) 하방으로 흘러내리고 남은 물을 배출하기 위해서 상기 제 1공간(300) 측면에 상기 몸체부(100)를 관통하여 배출구가 더 형성될 수 있으며 이에 한정하지 않는다.
상기 제 1공간(300) 하방에는 제 2공간(400)이 형성된다. 상기 제 2공간(400)에서는 필터링된 물이 위치한다.
그리고 상기 몸체부(100) 측면을 관통하여 제 2배출구(420)가 형성된다. 상기 제 2배출구(420)를 통해서 제 2공간(400) 내부의 물을 상기 몸체부(100) 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 제 2배출구(420)는 도어(600)에 의해서 열고 닫을 수 있으며, 상기 도어(600)는 실린더 등에 의해 작동될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
상기 몸체부(100) 내부에는 수질측정기(500)가 마련된다. 상기 수질측정기(500)는 상기 제 2공간(400) 내부에 위치한 물의 수질을 측정할 수 있다.
상기 몸체부(100)에는 제어부(700)가 마련된다. 상기 제어부(700)는 상기 몸체부(100)에 마련되고 단말기와 연동되며 상기 프로펠러의 동작을 조절하여 상기 몸체부(100)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 제어부(700)는 단말기와 연동될 수 있다. 사용자가 상기 단말기를 이용하여 드론을 조종하고 원하는 작업을 수행할 수 있다. 상기 단말기는 스마트폰, 노트북, PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 휴대단말기뿐 아니라 PC(Personal Computer)와 같은 유선통신이 가능한 단말기도 포함될 수 있다.
그리고, 상기 단말기는 기술의 발전에 따라 사용자는 위치한 지점에 구애받지 않고 자유롭게 무선인터넷 서비스를 제공받는 것이 가능해지고 있다. 무선 인터넷 서비스란 이동통신 망을 통하여 인터넷 컨텐츠를 제공하는 서비스를 말하는 것으로, 개인의 단말기 사 용에 따른 진일보된 개인화 서비스이며 사용자의 이동성에 기반하여 고유의 정보를 제공할 수 있는 서비스라는 특징이 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 수질측정기(500)에서 측정된 값을 저장하고 상기 단말기로 상기 수질측정기(500)에서 측정된 값을 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 도어(600)의 개폐를 각각 조절할 수 있다.
또한 상기 제어부(700)에는 GPS가 장착되어 본 발명의 위치파악에 이용될 수 있다.
수질에 따라서 상기 제 1공간(300)과 상기 제 2공간(400) 사이에는 제 3공간(800)이 더 형성될 수 있다. 구체적으로 수질에 따라서 여과가 더 필요한 경우 상기 제 3공간(800)이 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3공간(800)이 다수개로 형성될 수도 있다.
상기 제 1공간(300) 하방에는 상기 제 1배출구(320)를 통해 유입된 물이 위치할 수 있도록 하방에 제 3가로격벽(810)이 형성된다.
그리고 상기 제 3가로격벽(810)을 관통하여 제 3배출구(820)가 형성된다. 상기 제 3배출구(820)를 통해서 물이 상기 제 3가로격벽(810) 하방으로 이동된다. 상기 제 3배출구(820)는 상기 제 3가로격벽(810)의 가장자리에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 제 3배출구(820)는 도어(600)에 의해서 열고 닫을 수 있으며, 상기 도어(600)는 실린더 등에 의해 작동될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
그리고 상기 제 3배출구(820)에는 제 2여과필터(830)가 마련된다. 상기 제 2여과필터(830)는 상기 배출구를 관통하는 물에 잔존하는 이물질을 걸러준다. 상기 제 2여과필터(830)는 다공성 재질을 사용할 수 있으며, 수질에 따라서 필터의 크기를 조절할 수 있다.
여기서 상기 상기 제 3가로격벽(810)은 상기 몸체부(100)의 중심과 가까워질수록 하방으로 경사지는 것이 바람직하며, 상기 제 3배출구(820)을 통해서 상기 제 3가로격벽(810) 하방으로 흘러내리고 남은 물이 모이게 되어 세부 분석용으로 활용할 수 있다.
여기서, 상기 제 3가로격벽(810) 하방으로 흘러내리고 남은 물을 배출하기 위해서, 상기 몸체부(100)가 분리될 수 있다. 또한, 상기 제 3가로격벽(810) 하방으로 흘러내리고 남은 물을 배출하기 위해서 상기 제 3공간(800) 측면에 상기 몸체부(100)를 관통하여 배출구가 더 형성될 수 있으며 이에 한정하지 않는다.
상기 몸체부(100) 내부에 제 1수위측정센서(900)가 더 마련된다. 상기 제 1수위측정센서(900)는 상기 제 1공간(300)의 잠김 정도를 측정할 수 있으며, 상기 제 1수위측정센서(900)에서 물이 감지될 경우 적당량의 물이 채수되었기 때문에 상기 흡입부(200)의 동작을 멈출 수 있다.
상기 몸체부(100) 외부에는 제 2수위측정센서(910)가 더 마련된다. 상기 제 2수위측정센서(910)는 상기 몸체부(100)의 잠김 정도를 측정한다. 상기 흡입부(200)가 충분히 잠긴 상태가 아닐때, 상기 흡입부(200)가 동작되면 고장이 발생할 수 있으므로, 상기 제 2수위측정센서(910)에서 물이 감지될 경우 상기 몸체부(100)가 충분히 잠긴 상태로, 상기 흡입부(200)가 동작될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 몸체부(100) 외면에는 부력체(미도시)가 더 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(100)가 물에서 뜰 수 있도록 한다.
이하, 본 발명에 의한 수질측정기가 장착된 드론의 작용에 대해 설명한다.
사용자가 상기 단말기에서 상기 제어부(700)로 채수위치에 대한 정보를 전달하고 상기 제어부(700)에서 상기 프로펠러부(120)를 동작시켜 상기 채수위치로 이동시킨다.
상기 제어부(700)가 상기 몸체부(100)를 하강시켜 상기 몸체부(100)가 물에 떠 있는 상태에서, 상기 제 2수위측정센서(910)에서 물이 감지되는 경우 상기 제어부(700)에서 상기 흡입부(200)를 동작시킨다.
상기 제 1수위측정센서(900)에서 물이 감지되는 경우 상기 제어부(700)에서 상기 흡입부(200)를 정지시킨다. 여기서, 상기 경사부(210)에 의해서 상기 제 1가로격벽(310)으로 물이 흐를 수 있다.
그리고 상기 제어부(700)에서 상기 제 1가로격벽(310)에 위치하는 상기 도어(600)를 개방하여 물을 이동시킨다.
여기서, 상기 제 3공간(800)까지 있는 경우에는, 상기 제 1가로격벽(310)에 위치하는 상기 도어(600)를 먼저 열고 닫은 다음, 상기 제 3가로격벽(810)에 위치하는 상기 도어(600)를 먼저 열고 닫는다.
상기 제 2공간(400)에 필터링된 물이 위치하게 되며, 상기 수질측정기(500)에서 수질 데이터를 획득하여 상기 제어부(700)에 저장하고 상기 단말기로 전송한다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 몸체부 110 : 관통공
120 : 프로펠러부 200 : 흡입부
210 : 경사부 300 : 제 1공간
310 : 제 1가로격벽 320 : 제 1배출구
330 : 제 1여과필터 400 : 제 2공간
420 : 제 2배출구 500 : 수질측정기
600 : 도어 700 : 제어부
800 : 제 3공간 810 : 제 3가로격벽
820 : 제 3배출구 830 : 제 2여과필터
900 : 제 1수위측정센서 910 : 제 2수위측정센서

Claims (5)

  1. 기둥 형상으로 하방 중앙에 관통공이 형성되고, 상방에 방사상으로 설치되어 회전하는 프로펠러부가 마련되는 몸체부;
    상기 관통공 상방에 마련되어, 상기 관통공으로 유입되는 물을 상방으로 이송시키는 흡입부;
    상기 몸체부 내부에서 상기 흡입부를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 1가로격벽이 하방에 형성되며, 상기 제 1가로격벽을 관통하여 제 1배출구가 형성되고, 상기 제 1배출구에는 제 1여과필터가 형성되는 제 1공간;
    상기 제 1공간 하방에 마련되며, 상기 몸체부 측면을 관통하여 제 2배출구가 형성되는 제 2공간;
    상기 몸체부 내부에 마련되며, 상기 제 2공간에 위치한 물의 수질을 측정하는 수질측정기;
    상기 제 1배출구, 상기 제 2배출구를 열고 닫는 도어;
    상기 몸체부에 마련되고 단말기와 연동되어 상기 프로펠러부의 동작을 조절하고, 상기 도어의 개폐를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 흡입부 상방에 마련되어, 원뿔 형상으로 상기 몸체부 중심축과 멀어질수록 하방으로 경사지게 형성되는 경사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질측정기가 장착된 드론.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1공간과 상기 제 2공간 사이에 위치하며, 상기 제 1공간 하방에서 상기 제 1배출구를 통해 유입된 물이 위치하도록 제 3가로격벽이 하방에 형성되며, 상기 제 3가로격벽을 관통하여 제 3배출구가 형성되고, 상기 제 3배출구에는 제 2여과필터가 형성되는 제 3공간;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질측정기가 장착된 드론.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 1항에 있어서,
    상기 몸체부 내부에 마련되며, 상기 제 1공간의 잠김 정도를 측정하는 제 1수위측정센서;
    상기 몸체부 외부에 마련되어 상기 몸체부의 잠김 정도를 측정하는 제 2수위측정센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질측정기가 장착된 드론.
  4. 삭제
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1가로격벽, 상기 제 3가로격벽은 상기 몸체부 중심과 가까워질수록 하방으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수질측정기가 장착된 드론.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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